Der Begriff "Laser" ist ein Akronym und leitet sich von den Anfangsbuchstaben der englischen Beschreibung des zu erzielenden Effektes ab, nämlich „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“.

Ein gewöhnlicher Laser besteht aus drei Komponenten. Die erste ist ein Lasermedium, normalerweise ein Kristall oder ein Gas. In diesem Fall ist es ein synthetischer Rubin, dessen Atome die Eigenschaften des emittierten Lichts bestimmen. Komponente zwei ist ein Pumpmechanismus, z. B. eine Blitzröhre, welche die für die Anregung der Atome benötigte Energie bereitstellt. Und die dritte ist ein optischer Resonator, der aus zwei gegenüberliegenden Spiegeln besteht.

Atome bestehen aus einem schweren zentralen Kern, der von viel leichteren und beweglicheren Elektronen umgeben ist. Vereinfacht kann man sich die Elektronen auf Orbitalbahnen in unterschiedlichen Abständen zum Kern vorstellen. Jedes Orbital definiert ein bestimmtes Energieniveau. Elektronen befinden sich im Allgemeinen im "Grundzustand", dem niedrigsten verfügbaren Energiezustand. In einem angeregten Atom sind jedoch ein oder mehrere Elektronen auf ein höheres Energieniveau angehoben worden. Die dazu benötigte Energie wird durch einen Pumpvorgang zugeführt - zum Beispiel können Atome Lichtquanten - so genannte "Photonen" - absorbieren. Nach einiger Zeit wird das angeregte Elektron diese Energie in Form von Licht einer definierten Wellenlänge wieder emittieren. Dieses Phänomen wird als spontane Emission bezeichnet.

Wenn aber ein solches Photon mit der entsprechenden Energie mit einem bereits angeregten Atom wechselwirkt, kann es dieses Atom dazu veranlassen, sich zu entspannen und seine Anregungsenergie in Form eines zweiten Photons zu emittieren, ein Prozess, der stimulierte oder induzierte Emission genannt wird. Dieses zweite Photon ist eine exakte Kopie desjenigen, das seine Emission induziert hat. Beide Photonen haben die gleiche Wellenlänge und breiten sich in der gleichen Richtung und mit der gleichen Phase aus.

In einem Laser findet dieser ganze Prozess in einem Resonator statt, der von zwei Spiegeln definiert wird, zwischen denen die Photonen hin- und herbewegt werden. Dadurch wechselwirken immer mehr identische Photonen mit bereits angeregten Atomen, so dass sich das System selbst verstärkt, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Da einer der Spiegel weniger als 100% reflektierend ist, tritt der transmittierte Anteil als schmaler Strahl intensiven und kohärenten Laserlichts aus dem Resonator aus.